تهيه و بهينه‌سازي فرمولاسيون نانوكامپوزيت كيتوزان/مونت موريلونيت حاوي دي-فرولوئيل‌متان (كاركامين)

Preparation and optimization of Chitosan-Montmorillonite nanocomposite formulations containing Curcumin

در اين پژوهش با هدف بهبود بازده بارگذاري واندازه ذرات، نانوكامپوزيت كيتوزان‌مونت‌موريلونيت (Chitosan-MMT)، به وسيله روش ژل‌سازي يوني جهت كنترل رهايش كاركامين (دي‌فرولوئيل‌متان) تهيه گرديد وتوسط روش سطح پاسخ بهينه‌سازي شد. متغيرهاي متفاوت (غلظت پلي‌ساكاريد، درصد مونت‌موريلونيت، غلظت سورفكتانت (فعال كننده سطح)، مقدار دارو و مدت زمان ارتعاش اولتراسونيك جهت تعيين فرمولاسيون بهينه بررسي شد. دو متغير غلظت پلي‌ساكاريد و حجم توئين كه بر بازده بارگذاري و اندازه ذرات كارايي قويتري داشتند، براي به‌دست آوردن فرمول مطلوب انتخاب شدند. غلظت پلي‌ساكاريد، غلظت فعال كننده سطح و زمان ارتعاش اولتراسونيك بيشترين تاثير را بر اندازه ذرات داشت. افزودن مونت موريلونيت به طور قابل ملاحظه‌اي باعث افزايش بازده بارگذاري كاركامين شد. درصد مطلوب براي مونت-موريلونيت30% بود. همچنين، افزايش مقدار كاركامين تا مقدار بهينه (ميلي‌گرم/ ميلي‌ليتر) منجر به افزايش بازده بارگذاري شد. شاخصه‌هاي فيزيكوشيميايي فرمولاسيون بهينه نانوسامانه از منظر بازده درون‌گيري، پروفايل رهايش دارو، اندازه، پتانسيل زتا، مورفولوژي سطح و طيف FTIR تعيين گرديد. فرمولاسيون A2 با اندازه ذرات 23.8-31.6 nm بازده بارگذاري 93.71% و پتانسيل زتاmV 0.18 ± -38.73 به عنوان فرمول بهينه انتخاب شد. بررسي‌هاي SEM و FTIR نشان از مورفولوژي كروي و عدم وجود برهمكنش شيميايي ميان نانوسامانه و دارو بوده است.

In this research, with the aim of improve the loading efficiency and particle size, Chitosan (CS)- Montmorillonite (MMT) nanocomposite were prepared using a ionic gelatinization method for controlled delivery of curcumin and optimized via response surface method. Different variables (Chitosan concentration, MMT percentage, surfactant concentration, drug amount and sonication time) were used to determine the optimum formulation. Two parameters of polysaccharide concentration and tween volume were selected to obtain optimum formulation with highest loading efficiency and minimum particle size.Polysaccharide concentration, surfactant concentration and sonication time had higher effect on particle size. MMT addition significantly enhanced the entrapment efficiency of Curcumin and the optimal value for MMT was 3 w%. Also, the increase in drug amount (2mg/ml) resulted in the increase in entrapment efficiency.Physicochemical characteristics of optimal formulation were determined in terms of entrapment efficiency, release profile, Size, Zeta potential, surface morphology and FTIR spectra. Formulation A2 with 23.8-31.6 nm diameter size, 89.71% entrapment efficiency and 37.2 ± 0.18 mV Zeta potential was selected as the optimum formulation. SEM and FTIR studies revealed spherical morphology and lack of chemical interaction between nano system and drug.